Рудоносные вулкано—плутонические центры Омсукчанскозо района и их аналоги в Южном Приморье :

Краткое описание

Содержание
Введение

Глава I. Научно методические основы исследований

Глава И. Общие черты геологического строения и рудоносность Северного Приохотья.

Глава III. Колымо-Коркодонское и Восточно-Приохотское сводово-блоковые поднятия

Колымо-Коркодонское сводово-блоковое поднятие

Влияние дизъюнктивных нарушений на внутреннее строение Колымо-Коркодонской структуры

Характер проявления Колымо-Коркодонской сводово-блоковой структуры в аномальном геофизическом поле

Характер распределения оруденения в Колымо-Коркодонском междуречье

Восточно-Приохотская структура

Выражение Восточно-Приохотской структуры в региональном геофизическом поле

Характер распределения оруденения в пределах Восточно-Приохотской структуры

Глава IV. Рудоносные вулкано-плутонические центры

Вулкано-плутонические центры Омсукчанской металлогенической зоны

Каховский вулкано-плутонический центр Мандыченский вулкано-плутонический центр Центрально-Омсукчанскии вулкано-плутонический центр

-з-

Тапский вулкано-плутонический центр Нижне-Джагынский вулканно-плутонический центр

Соотношение эндогенного оруденения с магматическими комплексами Омсукчанской металлогенической зоны

Результаты компьютерного дешифрирования космоснимков южной части Омсукчанского прогиба

Концентрические структуры Ортогональные и диагональные линеаменты

Глава V. Общие черты геологического строения и рудоносность Южного Приморья

Прибрежная структурно-формационная зона Ольгинский район

Вулканно-плутонические центры Ольгинского района Геолого-структурная позиция месторождения Союзное Перспективы месторождения

Заключение Литература
Введение

Введение

Диссертационная работа посвящена развитию одного из направлений учения об эндогенных рудных месторождений - структурно-металлогеническому анализу. Территория исследований включает рудные районы Северного Приохотья и Южного Приморья (рис. 1). Здесь было открыто множество месторождений и проявлений золота, серебра, олова, полиметаллов. В работе условия локализации оруденения рассмотрены в двух металлогенических аспектах — в связи с развитием сводово-блоковых поднятий в складчатых мезозоидах и вулкано-плутонических структур (вулкано-плутонических центров) (ВПЦ) мезо-кайнозойских окраинно-континентальных вулканогенных поясов. Столь разобщенные районы были привлечены для научного обобщения подобного типа рудоносных структур, развитых в Омсукчанском (Северное Приохотье) и Ольгинском (Южное Приморье) районах. Представление о вулкано-плутонических центрах, вмещающих рудные месторождения, в том числе и крупные по запасам, возникшее при изучении Северного Приохотья, было перенесено на районы Южного Приморья, где автор в течение многих лет проводил полевые исследования.

Актуальность исследований. Актуальность работы заключается в выявлении закономерностей размещения рудоносных структур, вмещающих золото-серебряное, полиметаллическое и оловянное оруденение в этих районах, выделение перспективных площадей и участков для постановки поисковых работ, уточнении комплекса региональных прогнозно-поисковых критериев. Решение этих вопросов имеет научное и практическое значение, поскольку позволяет выработанные критерии структурно-металлогенического анализа применять в других районах северо-западного сектора Тихоокеанского рудного пояса.

Цели и задачи исследований. Основной целью исследований являлось выявление особенностей строения, развития и

-е-

рудоконтролирующего значения тектоно-магматических структур, принадлежащих двум различным структурным этажам земной коры на востоке России, - позднемезозойским орогенным сводово-глыбовым поднятиям мезозоид и вулкано-плутоническим центрам окраинно-материковых вулканогенных поясов Востока Азии на примере Омсукчанского (Северное Приохотье) и Ольгинского (Южное Приморье) районов. Разработка новых прогнозно-поисковых критериев для выделения перспективных площадей на благороднометальное и другое оруденение. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1 - выявление региональных и локальных особенностей геологического

строения районов исследования и выделение тектоно-магматических и вулкано-плутонических структур, определяющих размещение рудных районов, узлов и месторождений, проведение дешифрирования космических снимков с использованием компьютерных технологий;

2 - сравнительный анализ рудоносных вулканических структур мезозойских

вулканогенных поясов, выявленных в Северном Приохотье и Южном Приморье, и структур кайнозойского Восточного вулканического пояса Камчатки;

3 - выделение типовых вулкано-плутонических структур (вулкано-

плутонических центров), контролирующих золото-серебраное , серебро-полиметаллическое и оловянное оруденение в Омсукчанском и Ольгинском районах;

4 - уточнение комплекса региональных прогнозно-поисковых критериев с

целью выделения благоприятных площадей на золото-серебряное оруденение.

Фактический материал. В основу диссертации положены результаты многолетних исследований автором структурных

закономерностей размещения золото-серебряного и оловянного оруденения в мезозойских складчатых областях и вулканогенных поясах в Южном Приморье, Северном Приохотье. Проведено дешифрирование космических снимков изучаемых регионов; изучены геолого-структурные и минералого-геохимические особенности месторождения Союзное: просмотрено более 200 шлифов, аншлифов, полировок штуфов, изучены текстурные особенности кварц-адуляровых жил, проведено геохимическое изучение руд и вмещающих пород (более 50 анализов). Полученные результаты сопоставлены с опубликованными данными по отдельным промышленным золото-серебряным месторождениям России и других стран.

В работе использован картографический материал масштабов от 1:1000000 до 1:50000. Обобщены фондовые и опубликованные материалы.

Методы исследований. В работе использовались традиционные и новые методы исследований: геолого-структурные, геофизические, морфоструктурные, космогеологические. Для структурного анализа использовались результаты полевых наблюдений, комплексные материалы геологических и геофизических съемок, а также результаты дешифрирования космоснимков с применением компьютерных технологий. Проводилось изучение, анализ и обобщение полученных, фондовых и опубликованных материалов. При обобщении данных, на основании выявленных признаков, были выделены вулкано-плутонические и тектоно-магматические структуры, к которым приурочено золотое, золото-серебряное, оловянное и полиметаллическое оруденение. Научная новизна.

Выделены два сопряженные позднемезозойские орогенные сводово-блоковые поднятия - Колымо-Коркодонское и Восточно-Приохотское размером 600x400 и 300x300 км. соответственно, оказавшие влияние на положение Омсукчанской металлогенической зоны и структурную позицию

золото-кварцевого, золото-серебряного и оловянного оруденения на междуречье верховьев Колымы и Омолона.

Выделены рудоносные вулкано-плутонические центры 50-70 км и 150 км в поперечнике в составе структур Охотско-Чукотского и Восточно-Сихотэ-Алинского вулканогенных поясов в Северном Приохотье и Южном Приморье.

Обоснованы структурные связи крупнейшего золото-серебряного месторождения Дукат с Каховским и Мандычанским вулкано-плутоническими центрами Омсукчанской металлогенической зоны.

Проведено сравнительное изучение вулкано-плутонических центров Омсукчанской металлогенической зоны Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (ОЧВП) и Ольгинского района Восточно-Сихотэ-Алинского вулканогенного пояса (ВСАВП).

Для структурно-металлогенического районирования применена обработка космоснимков с использованием компьютерных технологий.

Совместно с сотрудниками сектора металлогении создана многоярусная модель формирования оруденения в пределах рудного поля месторождения Союзное, локализованного в Верхне-Уссурийском вулкано-плутоническом центре перивулканической зоны Восточно-Сихотэ-Алинского вулканогенного пояса.

Практическая значимость диссертации определяется возможностью использования полученных результатов для выявления рудоносных структур, содержащих золотое, золото-серебряное, оловянное и другое оруденение при геолого-съемочных и поисковых работах в позднемезозойских окраино-континентальных вулканогенных поясах и их перивулканических зонах Дальневосточного региона России.

Апробация работы. Основные результаты исследований включены в 2 коллективных отчета по бюджетным научно-исследовательским темам. По теме диссертации опубликовано 14 статей и тезисов, 1 статья сдана в печать. Основные результаты и положения были представлены на

международных, всесоюзных и региональных конференциях и совещаниях: Всероссийском съезде геологов и научно-практической геологической конференции, (Санкт-Петербург, 2000 г.); Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», (Москва, 2001 г.); XI сессии Северо-Восточного отделения ВМО «Региональная научно-практическая конференция, посвященная 100 летию со дня рождения Ю.А. Билибина», (Магадан, 2001 г.); Международной научной конференции «Рифты литосферы», (Екатеринбург, 2002 г.); Всероссийской научной конференции «Геология, геохимия и геофизика на рубеже XX и XXI веков, (Москва, 2002 г.); II Всероссийском симпозиуме по вулканологии и палеовулканологии, (Екатеринбург, 2003 г.); Всероссийском совещании, посвященном 90 летию академика Н.А. Шило - «Геодинамика, магматизм и минерагения континентальных окраин севера Пацифики, (Магадан, 2003 г.)

Объем работы Диссертация содержит 145 страниц текста, состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит рисунка и список

литературы из 128 наименований.

Работа выполнена в секторе металлогении рудных районов лаборатории рудных месторождений ИГЕМ под научным руководством члена-корреспондента РАН доктора геолого-минералогических наук, профессора И.Н. Томсона.

Автор глубоко признателен И.Н. Томсону, B.C. Кравцову за помощь в подготовке материалов и научное руководство на всем протяжении написания работы. Автор благодарен А.В. Волкову, А.А. Сидорову за постоянную помощь и ценные советы, а также О.П. Поляковой,

[Б.В. Макееву), В.Ф. Белому, чья помощь, консультации и дружеская

поддержка способствовали написанию работы. Защищаемые положения:

1. В юго-восточной части Яно-Колымской складчатой системы выделены два сопряженных позднемезозойских сводово-блоковых

-9-

поднятия - Колымо-Коркодонское и Восточно-Приохотское. Концентрическая система их разрывных дислокаций оказала влияние на размещение золотого, золото-серебряного и оловянного оруденения. Омсукчанская металлогеническая зона сформировалась в области пересечения дуговых разломов Колымо-Коркодонского и Восточно-Приохотского сводов и субмеридионального Омсукчанского скрытого тектонического шва.

2. В Омсукчанской металлогенической зоне золото-серебряное, серебро-полиметаллическое и оловянное оруденение мелового возраста концентрируется в вулкано-плутонических центрах; последние представляют собой ассоциации структурно взаимосвязанных тесно сгруппированных и закономерно распределенных на изометричных площадях интрузивных тел и эффузивов различного состава.

3. Формирование золото-серебряное месторождение Дукат происходило в пределах сложного (множественного по Г. Магдоналду, 1975) палеовулкана в зоне совмещения энергетических питающих систем Каховского и Мандыченского вулкано-плутонических центров.

4. Золото-серебряное месторождение Союзное и оловянное оруденение Ольгинского рудного района, подобно месторождению Дукат, контролируются Верхне-Уссурийским и Васильковским вулкано-плутоническими центрами, сформировавшимися в южной части Восточно-Сихотэ-Алинского вулканогенного пояса в пределах северо-западной системы разломов.

Рис. 1. Схема размещения районов исследования:

1 - Сибирская платформа; 2 - мезозоиды и срединные массивы; 3 - кайнозоиды; 4 - Восточно-Азиатские мезо-кайнозойские вулканические пояса; 5 - золото-серебряные месторождения: Д - Дукат, С - Союзное; районы исследования: 1 -Северное Приохотье, 2 - Южное Приморье

Глава I. Научно методические основы исследований.

Выделение потенциальных рудоносных структур осуществлялось на основе данных по геологии, геофизики, морфоструктурного анализа, металлогении. Для этого применялось целевое дешифрирование космоснимков с привлечением компьютерных технологий; использовались результаты изучения глубинного строения территории, палеотектонические реконструкции. Результаты использования комплекса методов нашли выражение в многочисленных схемах, отражающих строение выделяемых структур, характер размещения оруденения. В основу построения схем вошли как данные личных наблюдений, так и результаты других исследователей.

Морфоструктурный анализ применялся для изучения структурных особенностей складчатых областей и вулканогенов, выявления и изучения структур путем последовательного анализа планового рисунка различных элементов рельефа - речных долин, хребтов, межгорных впадин, уступов и региональных гипсометрических особенностей.

Наряду с топографическими картами использовались космические снимки мелкого (1:2500000) и среднего (1:500000) масштаба, при этом учитывались результаты работ других исследователей (Филатова и др., 1982; Веремеев, 1982; Миловский и др., 1996). На космических снимках регионального уровня генерализации среди внешне хаотически расположенных элементов рельефа были выявлены определенные закономерности их планового рисунка, которые позволили выделить в пределах исследованной территории на междуречье рек Колымы и Омолона две крупные 300 км и 600 км в поперечнике сопряженные концентрические структуры.

Методические приемы обработки снимков для решения поставленных задач предполагали сочетание двух подходов - от снимка к карте, от карты к снимку, при учете данных по геофизике. Этот подход позволял наиболее объективно подойти к выделению отдельных элементов

структур, структур в целом, снижал риск «случайного» выделения линеаментов за счет физических погрешностей снимка (царапин, дефектов, полученных при съемке и печати и т.д.)

При дешифрировании космических снимков (КС) на Омсукчанский район были использованы снимки масштаба 1 : 500000, полученные с космических аппаратов класса «Ресурс». При этом применялись как стандартные методы так и методы компьютерных технологий. Начальная обработка снимков (с участием автора) была проведена в НГИЦ РАН по разработанной там методике (Миловский и др. 1996). Результаты автоматизированной обработки снимков фиксировались в виде схем, на которых при различных процедурах обработки изображения, выступали площадные фоновые и линейные аномальные признаки (рис. 2). Первые из них проявлялись в различной плотности (интенсивности) фототона на определенных участках территории. С ними идентифицировались тектонические блоки, впадины, вулкано-интрузивно-купольные постройки, локальные сводовые поднятия. Вторые - в штриховых различиях фототона, отражающих прямолинейные и дуговые дизъюнктивные дислокации разной протяженности и ориентировки (Алексеев и др., 1998). Полученные изображения сопоставлялись с данными геологических съемок и морфоструктурного анализа (Томсон и др, 1996).

Другая обработка КС осуществлялась непосредственно автором и заключалась в применении различных компьютерных процедур — фильтрации, трансформации, изменении некоторых параметров изображения. Отдельные процедуры обработки позволяли выявить лишь один аномальный признак, соответствующий определенному типу тектонических или тектоно-магматических структур. В результате применения различных операций компьютерной обработки КС было получено около ста отпечатков, имеющих различную информативность. Из них отбирались те, на которых достаточно уверено фиксировались площадные или линейные поисковые признаки. Одни отпечатки

содержали хорошо выраженные северо-западные линеаменты, другие северо-восточные, третьи - дуговые и кольцевые. Признаки, которые хорошо проявлялись на большинстве отпечатков относились к категории сквозных. К таким признакам можно отнести линейные элементы, группирующиеся в широтную систему линеаментов. Анализ рисунков линеаментов сопоставлялся с геологическими, геофизическими и морфоструктурными данными. Учитывались особенности распределения магматизма и минерализации. Результаты компьютерного дешифрирования КС южной части Омсукчанского прогиба отражены в соответствующей главе.

Анализ геофизических данных

Изучение глубинного строения территории проходило

последовательно от мелкого масштаба к крупному. На начальном этапе изучения использовалась карта аномального гравитационного поля (Мартынова и др., 1979), карта аномального магнитного поля СССР (Беляев и др, 1964), материалы объяснительной записки к геологической карте (Государственная геологическая карта ...,1992), результаты геофизических исследований Ю.Я. Ващилова (1963, 1979); данные геофизического профиля 2 - ВД, пройденного от г. Магадан до р. Коркодонская (Русская) (Сурков, Ларичев и др., 2003; Сурков, Зинантулин и др., 2003). Для Южного Приморья были использованы обобщенные данные по аномальному гравитационному полю, приведенные в работе В.В. Середина; данные Ю.П. Юшманова и A.M. Петрищевского (2004).

Результаты гравитационных, сейсмических, электроразведочных и магнитных исследований позволили получить информацию о строении земной коры в исследуемом регионе и использовать ее при уточнении границ крупных структур и их внутреннего строения.

На следующем этапе проводилось сопоставление аномальных значений геофизического поля с площадями структур, выделенными в процессе структурно-геоморфологического и космо-геологического

анализа. Учитывалось значение и рисунок гравитационного и магнитного поля, а также амплитуда, форма, простирание и распределение по площади локальных аномалий и их цепочек. Совпадение или близость результатов свидетельствовали об объективности проведенных построений и позволяли сопоставить их с данными по геологии.

Анализ геологических данных

. Анализ геологических карт позволил выделить в пределах изучаемых отрезков Охотско-Чукотского и Восточно-Сихотэ-Алинского окраинно-континентальных вулканогенных поясов тектоно-

магматические структуры, характеризующиеся определенным внутренним строением, распределением продуктов магматизма, проявлением в аномальных геофизических полях, рисунком линеаментом на космоснимках. Эти структуры были сопоставлены с вулканическими сооружениями кайнозойского Восточного пояса Камчатки. Наиболее близкими к мезозойским по типу строения и развития оказались вулканические центры (или центры эндогенной активности) (Вулканический центр...,1980; Егоров, 1984). По аналогии с камчатскими, выделенные структуры отнесены к вулканно-плутоническим центрам (ВПЦ). Анализ распределения оруденения в Омсукчанском и Ольгинском районах показал, что с ВПЦ связаны золото-серебряные, оловянные, серебро-полиметаллические и другие месторождения и рудопроявления

45-

Рис. 2 Результаты различных процедур автоматизированной обработки космического снимка района Дукатского месторождения с выделением линейных (а, б) и площадных (в, г) аномальных признаков.

-46-

Глава П. Общие черты геологического строения и рудоносность

северного Приохотья

В геологическом отношении Северное Приохотье, охватывающее в районе исследований территорию бассейна верховьев р. Колымы, представляет собой часть сложно построенного ансамбля тектонических структур, формировавшихся в течение фанерозоя на подвижной окраине Сибирского палеократона и в области его сочленения с прилегающими геоструктурами. Этот структурный ансамбль известен как Верхояно-Чукотская складчатая область, состоящая из трех складчатых систем -Яно-Колымской, Чукотской и Олойской (Металлогеническая карта ..., Объяснительная записка..., 1986). В соответствии с современными представлениями Северное Приохотье объединяет юго-восточную окраину Верхоянского миогеоклинального складчатого пояса и Инъяли-Дебинского предцугового прогиба, тектоно-стратиграфические террейны различных геодинамических типов, вулканогенные грабены позднеюрских Уяндина-Ясачненской вулканической дуги и Илинь-Тасского задугового бассейна и фрагмент постаккреционного Охотско-Чукотского вулканогенного пояса, включающего охотский сектор его внешней зоны. Начало формирования Верхоянского пояса - пассивной окраины Сибирского палеоконтинента -относится к рифею (Парфенов и др., 1993, 1995). Его верхний структурный этаж, в районе исследований, образован дислоцированными пермо-позднеюрскими отложениями верхоянского комплекса. Среди складчатых структур пояса в верховьях р. Колымы наиболее крупным является Аян-Юряхское складчато-глыбовое поднятие (антиклинорий), ядро которого сложено пермскими, а крылья триасовыми отложениями. Восточное окончание Иньяни-Дебинского прогиба, относимого С.М.Тильманом и Н.А. Богдановым (тектоническая... 1992,) к структурам зоны выклинивания континентальной литосферы (континентальному склону), выполнено интенсивно дислоцированными терригенными осадками ранне-

'I?'

среднеюрского возраста, Л.М Парфенов и другие исследователи выделяют восточнее этих региональных структур на междуречье верховьев Колымы и Омолона крупный единый Вилигинский шельфовый террейн (Парфенов, 1993, 1995; Горячев, 1999). Он сложен мощной толщей терригенно-вулканогенных образований, формировавшихся в течение раннекарбонового-юрского времени, которые могут быть сопоставлены с верхоянским комплексом. Вилигинский террейн занимает положение между восточной оконечностью Верхоянской миогеоклинальной складчатой областью, с одной стороны, и Охотским и Омолонским срединными массивами (кратонными террейнами), с другой. Этой территории свойственно развитие мезозойской брахиформной и мульдообразной складчатости, свидетельствующей об относительно неглубоком залегании кристаллического фундамента. А.А. Сидоров и др. на территории Вилигинского террейна выделяют серию более мелких тектоно-стратиграфических террейнов. К ним относятся Буюндино-Балыгычанский, Чалбыга-Бургалийский, Сугойский и др., которые структурно представляют из себя антиклинорные поднятия и синклинорные прогибы.

Период накопления отложений верхоянского комплекса завершился в поздней юре общим поднятием и осушением Верхояно-Колымского региона, широким проявлением дизъюнктивной тектоники, формированием орогенных моласс, массовым развитием интрузивного магматизма и оруденения. Возникли новые и получили дальнейшее развитие зоны глубинных разломов и надвигов. Наиболее крупными разломами района являются Улахан, Умарский , Тебанинский и другие (Рис. 3 .). Особое значение в это время приобрели системы омоложенных скрытых глубинных разломов ортогональной и диагональной ориентировки, которые трассируются позднемезозойскими линейными плутоническими ареалами, свитами даек, полями эффузивов и металлогеническими зонами (Буюндино-Гижигинский пояс разломов,

Список литературы